Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Аналитический обзор существующих методов рекультивации в России и за рубежом 11
1.1. Основные направления и результаты работ по рекультивации нарушенных земель 11
1.2. Методы снижения техногенного воздействия промышленных отвалов на окружающую среду 18
1.2.1. Золошлаковые отходы тепловых электростанций 18
1.2.2. Утилизация золошлаковых отходов 19
1.2.3. Отечественные решения утилизации золошлаковых отходов 20
1.2.4. Зарубежные решения утилизации золошлаковых отходов 22
1.3. Рекультивация промышленных отвалов 24
1.4. Выбор метода для золоотвала Северодвинской ТЭЦ-1 25
1.5. Миграция тяжёлых металлов из почвы в растения. Особенности поглощения растениями некоторых тяжёлых металлов. 29
1.6. Фитотоксичность почвогрунтов 38
Глава2. Характеристика объекта исследования 42
2.1. Современное состояние золоотвала Северодвинской ТЭЦ-1 . 42
2.2. Оценка воздействия на окружающую среду 44
2.2.1. Влияние Северодвинской ТЭЦ-1 на окружающую среду . 44
2.2.2. Влияние золошлакоотвала на окружающую среду 46
2.3. Расчёт предотвращённого эколого-экономического ущерба окружающей среде после проведения консервации 63
2.3.1. Расчёт предотвращённого эколого-экономического ущерба от загрязнения водных объектов инфильтрационными водами с золоотвала Северодвинской ТЭЦ-1 63
2.3.2. Расчёт предотвращённого эколого-экономического ущерба от загрязнения атмосферного воздуха вследствие пыления поверхности золоотвала Северодвинской ТЭЦ-1 66
2.3.3. Расчёт величины предотвращённого ущерба от загрязнения почвы химическими веществами после консервации объекта 68
2.3.4. Расчёт суммарной величины предотвращённого ущерба от загрязнения окружающей среды 70
2.4. Отходы местного производства как рекультиванты 71
2.4.1. Обезвоженный активный ил КОС 71
2.4.2. Отходы ацетиленового производства 73
2.5. Консервация отслужившей секции золоотвала Северодвинской ТЭЦ-1 74
2.5.1. Выбор варианта консервации 74
2.5.2. Обоснование возможности использования местных материалов в качестве рекультивантов 77
Глава 3. Методики и объем проведенных исследований 79
3.1. Агрохимический анализ искусственных почвогрунтов 79
3.2. Плодородные свойства смеси отходов 93
З.З.Анализ химического состава растительного материала 98
ЗАФитотоксичность субстратов. Биотестирование с помощью растений (проростков) 109
3.5. Лизиметрические исследования 115
Глава 4. Технологический этап консервации 118
4.1. Ограждающие дамбы золоотвала 120
4.2. Транспортировка отходов очистных сооружений к площадке золоотвала 120
4.2.1. Определение допустимой нагрузки (грузоподъёмности) снежно-ледяного покрова 122
4.3. Технология и организация работы пахотных агрегатов 127
4.3.1. Расчёт производительности пахотного агрегата и тяговых показателей трактора 129
4.3.2. Боронование 131
4.4. Гидропосев 132
5. Заключение 135
6. Список литературы 137
- Основные направления и результаты работ по рекультивации нарушенных земель
- Современное состояние золоотвала Северодвинской ТЭЦ-1
- Агрохимический анализ искусственных почвогрунтов
- Ограждающие дамбы золоотвала
Введение к работе
Актуальность проблемы. Вопросы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов в наши дни относятся к наиболее актуальным. Одним из основных направлений в деле защиты природы является курс на безотходную и малоотходную технологию. Проблема взаимовлияния токсических выбросов в окружающую среду и растительности занимает особое место. Экологический подход к изучению этой проблемы требует, чтобы и загрязнители, и растения рассматривались не сами по себе, а как испытывающие взаимное влияние. Такой методологический прием оказался довольно эффективным при разработке научных основ борьбы с негативным влиянием загрязнения среды на растительный мир и поиске путей более полного использования возможностей живой природы нейтрализовать промышленные загрязнители и оказывать оздоравливающее действие на окружающую среду.
Не менее важной остается проблема утилизации твердых промышленных отходов и изоляции их накопителей. Так, одним из наиболее опасных источников загрязнения водного и воздушного бассейна в г. Северодвинске является золоотвал ТЭЦ-1, первая секция которого к настоящему времени заполнена. Это создает угрозу прорыва дамбы и аварийного сброса золошлаковой пульпы в Никольское устье Северной Двины. Кроме того, золоотвал оказывает вредное воздействие на окружающую среду, загрязняя атмосферу вследствие пыления его поверхности и гидросферу - вследствие миграции токсичных элементов в грунтовые воды.
Традиционным способом изоляции золоотвалов и других накопителей промышленных отходов является отсыпка природного растительного грунта на их поверхность с последующим высевом многолетних трав. В связи с дефицитом плодородных почв и их высокой стоимостью такой способ рекультивации для Северодвинской ТЭЦ-1 неприемлем.
В то же время практически не используются для рекультивации ценные в этом плане местные отходы - избыточный активный ил очистных сооружений. Известно, что ил очистных сооружений содержит значительное количество органических веществ, необходимых для роста растений. Оптимально подобранное сочетание указанных выше отходов позволило бы восстановить нарушенную хозяйственной деятельностью человека площадь золоотвала и разместить промышленные отходы 4-го класса опасности.
Таким образом, совместная утилизации золы, активного и карбидного илов дает возможность уменьшить объемы накопителей отходов, предотвратить загрязнение атмосферы и гидросферы, а также восстановить природный ландшафт нарушенных территорий.
Объект исследований - золоотвал Северодвинской ТЭЦ-1, площадью 26 га и емкостью 2 млн. м . Золоотвал равнинного вида, обвалован по периметру площадки ограждающими дамбами.
Цель исследований - разработка технологий, позволяющих ограничить или полностью предотвратить миграцию загрязняющих веществ в атмосферу и гидросферу от хранилища золошлаковых отходов тепловых электростанций на примере золоотвала Северодвинской ТЭЦ-1.
Для реализации этой цели были поставлены следующие задачи:
1. Определить возможность формирования плодородного гумусового
горизонта на поверхности отслужившей секции золоотвала с использованием
золы и обезвоженного активного ила, а также оценить возможность
использования полученной смеси для рекультивации.
2. Проанализировать интенсивность миграции в растения ионов тяжелых
металлов и определить время снижения концентрации тяжелых металлов в
биомассе трав, выращенных на золоотвале, до максимально допустимого
уровня (МДУ).
3. Предложить оптимальную технологию рекультивации территории
золоотвала с учетом видоспецифических данных о миграции тяжелых металлов
в растения.
Методы исследования. Для решения поставленных задач использован комплекс методов, включающих: анализ и обобщение научной и фондовой литературы по исследуемому направлению и региону; экспертно-аналитическая система анализа и обработки показателей факторов, влияющих на миграцию ионов тяжелых металлов в растения и возможность использования смесей золы и ила для рекультивации; проведение опытно- производственных работ. Анализ смесей производился в лаборатории филиала Санкт-Петербургского морского технического университета («Севмашвтуз»), анализ растений - в центральной лаборатории Севмашпредприятия.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
Обоснование возможности консервации и рекультивации золоотвалов ТЭЦ при использовании местных материалов, в частности активного ила канализационных очистных сооружений.
Наивысшие показатели плодородия при умеренной фитотоксичности наблюдаются при сочетании золы и активного ила в пропорции 4:1 и 2:1.
3. При выращивании растений на смесях золы и активного ила
происходит миграция тяжелых металлов преимущественно в корневые системы
растений. При создании сомкнутого растительного покрова тяжелые металлы
необменно поглощаются подземными частями растений, что исключает их
миграцию в атмосферу и гидросферу.
4. Технология, основанная на использовании субстратов из активного ила
канализационно очистных сооружений и золы, позволяет решить
экологическую проблему частичной утилизации токсических отходов и
уменьшить объемы накопителей.
Научная новизна результатов исследований. Впервые проведена комплексная оценка токсичности субстратов, полученных при смешивании золы и обезвоженного активного ила очистных сооружений на основе анализа биомассы растений. Показана возможность снижения фитотоксичности субстратов,
содержащих тяжелые металлы, при выращивании травянистых растений без их последующей утилизации. Опытным путем и методом математического моделирования определен период снижения токсичности субстрата до максимально допустимого уровня. Выявлены и количественно оценены особенности поглощения тяжелых металлов различными видами растений. На основании комплексной оценки полученных результатов отработана технология рекультивации золоотвала с использованием золошлаковых отходов и обезвоженного активного ила.
Обоснованность и достоверность результатов исследований подтверждаются:
обширным практическим материалом (исследование с 1999 года)
лабораторных, полевых работ и камеральной обработки данных;
применением современных методов исследования и математического моделирования;
апробацией на научных конференциях и семинарах;
практической реализацией полученных результатов. Практическое значение результатов исследований:
Данные, полученные при анализе растительной биомассы растений, являются основой для разработки рекомендаций по выращиванию растений с целью снижения токсичности субстратов.
Разработанная технология рекультивации золоотвала позволяет вовлекать в хозяйственный оборот антропогенно нарушенные земли. Это будет способствовать мобилизации потенциала земель, что особенно важно в условиях Севера.
Предложенные культурно-технические мероприятия дают возможность экологизировать землепользование с применением щадящих агротехнических мероприятий.
Научно обоснованная и экспериментально подтвержденная методика совместного использования золы и активного ила позволяет рекомендовать ее в качестве одного из перспективных способов решения таких экологических проблем,как
уменьшение ущерба окружающей среде за счет снижения загрязнения атмосферы, поверхностных и подземных вод;
уменьшение объемов накопителей отходов;
частичная утилизация токсичных отходов канализационно-очистных сооружений.
Реализация результатов исследований. Результаты исследования используются:
для рекультивации I секции золоотвала Северодвинской ТЭЦ-1 ОАО «Архэнерго»;
в преподавании курсов «Экология и рациональное природопользование», «Экологическая химия» и «Техногенные системы и экологический риск» на отделениях экологии и природопользования естественно-
географического факультета Поморского государственного университета имени М.В.Ломоносова.
Апробация работы и публикации. Основные результаты исследований докладывались и получали положительную оценку:
на Международных конференциях - XIII Ломоносовские международные чтения (Архангельск, 2001); Международный экологический форум стран Баренц-региона «Экология Северных территорий России. Проблемы, прогноз ситуации, пути развития, решения» (Архангельск, 2002); «Экология - 2003» (Архангельск, 2003); «Экологическое образование и экологическая наука; проблемы и сотрудничество» (Архангельск, 2004);
на региональных научно-технических конференциях и семинарах: «Экология: проблемы и программы» (Северодвинск, Архангельская область, 2000,2001, 2002, 2003, 2004).
По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, библиографического списка из 99 наименований. Объем диссертации составляет 154 страницы машинописного текста, 17 рисунков и 70 таблиц.
Основные направления и результаты работ по рекультивации нарушенных земель
Рекультивация - искусственное восстановление плодородия почвы и растительного покрова после техногенного нарушения природы.
Нарушение территории происходит в основном при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, а также в процессе строительства. Нарушенные земли теряют первоначальную ценность и становятся источником загрязнения окружающей среды. Рекультивация площадей, занятых отвалами, является серьёзной проблемой для всех угледобывающих стран. За последние 15 лет в нашей стране рекультивировано около 1,4 млн. га, в том числе около 900 тыс. га под сельхозугодья [27, с. 65].
Объектами рекультивации являются: - карьерные выемки, мульды оседания, провальные воронки, терриконы, отвалы и другие карьерно - отвальные комплексы; - земли, нарушенные при строительных работах; - территории полигонов твёрдых отходов; - земли, нарушенные в результате загрязнения их жидкими и газообразными отходами.
Например, отвалы на Северном Казахстане, образуемые при добыче чёрных и цветных металлов, угля, асбеста и других полезных ископаемых, подлежат рекультивации с проведением опытно - производственных работ по озеленению площадей, созданием сенокосных угодий и подбором наиболее устойчивых многолетних древесных и травянистых растений [75, с. 89].
Рекультивация (восстановление) осуществляется последовательно, по этапам.
На этапе технической рекультивации предварительно подготавливают нарушенные территории для различных видов использования. В состав работ входят: планировка поверхности, снятие, транспортировка и нанесение плодородных почв на рекультивируемые земли и т. п. Так наибольшую сложность по технологии и организации работ представляет рекультивация золоотвалов, шламоотстойников и хвостохранилищ, т.к. сложены малопригодным или фитотоксичным материалом. Пылящие отвалы закрепляют и озеленяют, используя для закрепления их поверхности различные связующие вещества (битум, силикат, цемент, полимеры, жидкое стекло с хлористым кальцием) [88, с. 28].
Биологическая рекультивация проводится после технической для создания растительного покрова на подготовленных участках. С её помощью восстанавливают продуктивность нарушенных земель, формируют зелёный ландшафт, укрепляют насыпные грунты и т. д. Так при озеленении золоотвалов их сначала очищают от крупных включений шлака, наносят слой почвы или торфа мощностью 5... 10 см, проводят посев трав или посадку деревьев и кустарников. Промышленные отвалы, содержащие вещества, токсичные для людей и животных, консервируются с соблюдением санитарно — эпидемиологических норм [86, с. 31].
На основании литературных данных, существует тесная зависимость продуктивности рекультивируемых земель от мощности наносимого почвенного слоя, содержания гумуса в почвах и уклона рекультивируемой поверхности. Наиболее рациональным решением является нанесение на рекультивируемые массивы почвенного слоя повышенной и максимальной мощности (50...90 см). Опыт проведения биологической рекультивации отвалов в Северном Казахстане показывает необходимость учёта всех экологичских факторов, которые влияют на формирование устойчивого растительного покрова [75]. В 1993 году проведена фиторекультивация отвалов горнообогатительных комбинатов Кривбасса. На основании полевых и лабораторных исследований выделены категории горных пород по растительнопригодности. Изучены закономерности занесения отвалов древесными растениями и лимитирующие этот процесс факторы [36]. Для ликвидации последствий воздействия на окружающую среду золошлакоотвала Воркутинской ТЭЦ - 2 использованы биологические методы и средства рекультивации и защиты земель, т. к. применение химических методов не эффективно и труднопредсказуемо по экологическим последствиям [11].
По данным зарубежной литературы, отмечается широкое внедрение сельскохозяйственного и санитарно - гигиенического направлений рекультивации с использованием различных материалов. Достижения в рекультивации поверхности карьеров обнаружены учёными Канады и Австралии. В результате проведённых работ с внесением азотных и фосфорных удобрений имеет место изменение плодородных свойств изучаемых участков при произростании на них люцерны, стручковых, травяных смесей, бобовых и других [95]. Первый удачный крупномасштабный опыт применения нового способа рекультивации угольных отвалов осуществлён в Германии [94]. Внедрённый метод имитирует последовательность процессов развития растительности и учитывает научные принципы развития флоры и фауны. Эксперимент осуществлялся на одном из отвалов Рурского бассейна, на отвальной почве и участках с добавками сельскохозяйственных почв и удобрений. Площади засеивались смесью 49 видов растений. На удобренных почвах сначала выживают все виды, но затем большинство из них погибает. Оставшиеся растения растут более интенсивно, т. к. опавший материал стабилизирует почвенные условия и повышает содержание органики в верхнем слое. На не удобренных площадях (только с добавкой песка) более интенсивно развиваются растения, посеянные воздушным способом. При таком способе рекультивации значительно быстрее (в течение 2...3 лет) достигается относительно стабильное состояние почвы и растительного покрова, чем при обычных способах.
Современное состояние золоотвала Северодвинской ТЭЦ-1
Северодвинская ТЭЦ-1 расположена в городе Северодвинске у устья реки Северная Двина на бывшей протоке Бычья. Основной вид топлива - интинский уголь Печорского месторождения зольностью до 31 % (начиная с 1991 года). Максимальный выход золошлаков (при одновременной работе 6 котлов) 55,5 т в час (в базовом — 89,1 т в час). Годовой выход золошлаков - 303000 т в год (в базовом — 401000 т в год). Максимальный расчётный объём золошлаковой пульпы - 1460 м3/ч [57, с. 2].
Система внешнего гидрозолоудаления гидравлическая, с совместным удалением золы и шлака. В настоящее время эта система прямоточная со сбросом осветлённой воды из золоотвала в ручей Ловчий (приток реки Кислая). Для сброса осветлённой воды из секций золоотвала служат водосбросные колодцы типовой шахтной конструкции, вода из которых поступает в дренажный канал.
Существующий золоотвал Северодвинской ТЭЦ-1 расположен в 1 км к юго-востоку от промплощадки ТЭЦ, занимает площадь, равную 80 га, и эксплуатируется с 50-х годов. Золоотвал двухсекционный (рис. 2.1). Первая секция, площадью 26 га и ёмкостью 2 млн. м3, заполнена в 1971 году. В настоящее время сброс золошлаковой пульпы производится во вторую секцию, площадью 54 га и ёмкостью 4,5 млн. м3.
Золоотвал, равнинного вида, обвалован по периметру площадки ограждающими дамбами из мелких и среднезернистых карьерных песков. Ограждающие дамбы высотой 7...8 м сооружены способом гидронамыва с креплением откосов многолетними травами (рис. 2.2).
Из-за переполненности второй секции существующего золоотвала в октябре 1993 года, золошлаки стали перебрасывать в карьер « Южный», который в настоящее время заполнен и подлежит рекультивации с засыпкой слоем торфа и посевом трав. Однако, это не решает проблему размещения золошлаковых отходов. Рижским отделением института «Теплоэлектропроект» выпущен проект «Новый золоотвал с переводом ТЭЦ на оборотную систему гидрозолоудаления ». Но в связи с приостановкой финансирования строительство нового двухсекционного золоотвала площадью 100 га и ёмкостью 3,2 млн. м3 в 7 км от ТЭЦ-1, рассчитанного на 6 лет работы ТЭЦ, законсервировано в 1998 году.
Золоотвал — это сложное гидротехническое сооружение, которое предназначено для складирования золошлаковых отходов ТЭЦ и качественного осветления воды, используемой для гидравлического транспортирования золошла-ков. В настоящее время существующий золоотвал является источником экологической опасности для города, так как состояние его грозит аварийными сбросами золошлаковой пульпы вследствие прорыва дамбы через шоссейную дорогу в Никольское устье. Такая авария уже произошла в 1979 году.
Первая секция золоотвала давно не эксплуатируется и подлежит санитарно-гигиенической рекультивации (консервации), как нарушенная земля, оказывающая отрицательное воздействие на окружающую среду, рекультивация которой для использования в народном хозяйстве (создание сельскохозяйственных угодий) экономически невыгодна [57, с. 4].
На Северодвинской ТЭЦ-1 для нужд техники используют морскую воду, для хозяйственно-бытовых нужд и охлаждения подшипников - пресную воду. Образующиеся сточные воды сбрасываются на золоотвал и в бухту Бычью Ни
Кольского устья. Годовой объём сточных вод ТЭЦ-1 в водные объекты системы Никольского рукава и Никольского устья составляет в среднем около 55 млн. м , что соответствует расходу 1,74 м /с. В собственно Никольское устье сбрасывается вода с охлаждения конденсаторов и маслоохладителей, а также с хим-водоочистки ТЭЦ-1. Массы загрязняющих веществ и показатели загрязнения (БПК-20) в сточных водах ТЭЦ-1 приведены в таблице 2.1 (данные за 2000 год).
Агрохимический анализ искусственных почвогрунтов
Агрохимический анализ смесей отходов, применяемых в качестве ре-культивантов, был проведён в химической лаборатории Севмашвтуза с целью выявления плодородных свойств изучаемых почвогрунтов.
К важнейшим физико - химическим свойствам почвы относится: сумма обменных оснований, гидролитическая кислотность, рН солевой и водной вытяжек. Эти показатели хорошо отражают специфику почвообразования, содержания и состав гумусовых веществ.
Принято различать актуальную кислотность, обусловленную водорастворимыми компонентами почвы, и кислотность потенциальную, природа которой связана с составом обменных катионов, т.е. с наличием ионов водорода и алюминия в твердой фазе почвы.
Актуальная кислотность с потенциальной (скрытой) находятся в динамическом равновесии, т.е. они могут взаимно переходить друг в друга. Потенциальную кислотность подразделяют обычно на обменную и гидролитическую.
Обменная кислотность - это та часть потенциальной кислотности, которая переводится в активную путем вытеснения ионов ЬҐ" и А13+ нейтральными солями (КС1, NaCl, ВаСЬ) из почвенного поглощающего комплекса (ППК).
Почвенный поглощающий комплекс - это органические, минеральные и органоминеральные коллоиды вместе с обменными катионами. Схема вытеснения обменного Н и образования кислоты: [nraq 4 н+ + 2 кс1 - [пгас] ; + 2 неї Образование кислоты при вытеснении КС1 обменного алюминия идет иным путем. Алюминий, вытесняясь калием, образует при взаимодействии с хлором А1СЬ: [ППК ] 2 А13+ + З КС1 - [ППК-] % + АІСІз Подвергаясь гидролизу, АІСІз образует НС1 и гидроокись алюминия. Изучение актуальной (рНводное) и обменной (рНсолевое) почвенной кислотности выполнялось потенциометрическим методом по ГОСТ 26483-85 [15].
Пробы смесей массой 10 с. взвешивали на весах с погрешностью до 0,1 г и переносили в конические колбы. К навеске приливали по 25 мл дистиллированной воды для определения актуальной рН или 25 мл раствора 1,0 н хлористого калия для определения обменной рН. Образцы оставлялись на сутки.
В суспензию помещали стеклянный измерительный электрод и хлорсеребря-ный электрод сравнения, и измеряли рН на потенциометре. Данные анализа приведены в таблице 3.2.
Из таблицы 3.2 видно, что применение отходов ацетиленового производства снижает гидролитическую кислотность почвы и тем самым полностью исключает необходимость в известковании.
Для большинства сельскохозяйственных растений наиболее подходят почвы с рН = 6...8. Полученные результаты свидетельствуют о том,- что использование обезвоженного активного ила создает условия для удовлетворительного корневого питания и жизнедеятельности почвенных организмов.
Гидролитическая кислотность - кислотность раствора, создающаяся при взаимодействии почвы с раствором гидролитически щелочной соли (соли сильного основания и слабой кислоты). Обычно используется ацетат натрия CH3COONa.
Схема вытеснения обменного водорода и образования кислоты: [ППК-] ЗІҐ + 3 CH3COONa - [ПГЖ] 3Na+ + З СН3СООН При наличии в почвенном поглощающем комплексе ионов алюминия А1 помимо СНзСООН образуется гидроксид алюминия: [ПЛІТ] А13+ + 3 CH3COONa - [ППК ] 3Na+ + (СН3СОО)3А1 (СН3СОО)3А1 + 3 Н20 - А1(ОН)3 + 3 СН3СООН Гидролитическая кислотность больше обменной, так как при обработке почвы гидролитически щелочной солью происходит вытеснение практически всех обменных ионов водорода и алюминия, а не только наиболее активной их части. Таким образом, гидролитическая кислотность - максимальная и представляет собой сумму всех форм кислотности [80, с. 68]
При изучении гидролитической кислотности по ГОСТ 26212-91 [14] определялся обменный водород путем обработки образцов раствором уксуснокислого натрия CH3COONa. При этом образуется уксусная кислота, которая оттитровывается щелочью. По количеству щелочи, пошедшей на титрование, и судят о величине гидролитической кислотности.
Пробы смесей массой 20 г, просеянные через сито в 1 мм, взвешивались на технохимических весах с точностью до 0,1 г и высыпались в колбу на 200 мл. К почве приливали 50 мл 1,0 н раствора CH3COONa, взбалтывали содержимое колбы в течение 5 минут и оставляли на сутки.
После этого суспензию отфильтровывали через сухой складчатый фильтр. Перед фильтрованием жидкость хорошо взбалтывалась. В таком случае, когда фильтрат оказывался мутным, его вновь профильтровывали через тот же фильтр.
Ограждающие дамбы золоотвала
Непосредственно за восточной границей промплощадки ТЭЦ-1 проходит автодорога Архангельск - Северодвинск. Ближайшая железнодорожная станция находится на расстоянии 1 км восточнее промлощадки.
Инспекторская автодорога, расположенная юго-восточнее площадки ТЭЦ-1, примыкает к объездной автодороге, проходящей вдоль северо-восточной границы ТЭЦ-2, в районе намытого резерва песка.
Инспекторская автодорога предназначена обеспечить подъезд и транспортировку грузов непосредственно на площадку золоотвала.
Транспортировка ила очистных сооружений и непосредственное распределение его по поверхности золоотвала предлагается проводить в зимнее время года, с помощью снежной дороги, не требующей специального покрытия, в связи с устойчивым промерзанием почвы, проложенной через площадку.
Проезжая часть снежно-уплотненных дорог состоит обычно из слоя плотного снега толщиной 10-15 см, укатанного колесами автомобилей или с помощью специальных средств. Ее периодически расчищают от свежевыпавшего снега бульдозерами. Перед эксплуатацией снежно-ледяной дороги необходимо осуществить ее проминку, которая проводится, как правило, в два этапа. Первоначально трасса проминается тракторами с уширенными гусеницами или легкими вездеходами ГАЗ-47 с переходом на тяжелые тракторы Т-100, Т-130.
Для улучшения качества поверхности дороги, и повышения ее несущей способности предусматривается посыпать ее песком. Для этой цели используется пескоразбрасыватель ДМ-12. Данная техника может применяться при температуре воздуха от +5С до -30С, то есть практически всю зиму. Пескоразбрасыватель загружается песком в карьере. После загружения ДМ-12 движется к месту посыпки покрытия, в первую очередь на участки с уклонами и плохой видимостью. Скорость движения при посыпке 10-25 км/ч. Своевременность и качество посыпки контролируется дорожным мастером. Пескоразбрасыватель загружается погрузочными средствами с вместимостью ковша не более 1мЗ-го через решетку. Около него не должны находиться рабочие, так как более крупные булыжники скатываются с решетки и падают вниз. ДМ-12 обслуживается водителем 3-го класса в количестве одного человека. На посыпку одного км дороги требуется 96 мЗ песка.
Поверхность снежно-ледяной дороги создает относительно высокое сопротивление движению, ровность и несущая способность ее существенно зависит от погодно-климатических условий. Начало эксплуатации снежной дороги — 1 декабря, окончание срока службы снежной дороги — 1 апреля, снежно-ледяной -10 апреля. Расчет производится по двум схемам: - схема А - Движущиеся одиночные грузы, отношение длины площадки b к ширине а находится в пределах 1 b / а 6, длина b не превышает Юм; - схема Б - движущиеся грузы, распределенные по площадке с отношением b / а 6, ширина а не превышает 10 м. Так как длина автомобиля КамАЗ - 55111 (Ь) составляет 6580 мм, ширина (а) равна 2019 мм, а отношение b / а 6 и длина b не превышает 10 м, то расчет будет производится по схеме А.
В соответствии с выбранной схемой можно рассчитать нагрузку на снежно-ледяной покров по формуле: Q = cvh2/3-(l+u)-C(a), (4.1) где Стд - допустимое напряжение при изгибе снежного покрова, МПа, Стд = стпр / N; стпр - предельно допустимое напряжение при изгибе, МПа, определяется в зависимости от температуры снега.
Транспортировка ила очистных сооружений до площадки золоотвала осуществляется автосамосвалами КамАЗ-55111. Доставленный автотранспортом ил разравнивается по поверхности бульдозером ДЗ-171 слоем до 0,3 м.
